CN104823113A - 确定剂量和焦点的方法、检查设备、图案形成装置、衬底及器件制造方法 - Google Patents

确定剂量和焦点的方法、检查设备、图案形成装置、衬底及器件制造方法 Download PDF

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Abstract

一种确定光刻工艺中使用的光刻设备在衬底上的曝光剂量的方法。使用光刻工艺在衬底上产生第一结构，第一结构具有剂量敏感特征，该剂量敏感特征具有取决于光刻设备在衬底上的曝光剂量的形式。使用光刻工艺在衬底上产生第二结构，第二结构具有剂量敏感特征，该剂量敏感特征具有取决于光刻设备在衬底上的曝光剂量的形式，但与第一结构相比对曝光剂量具有不同的敏感度。在利用辐射来照射第一和第二结构时检测散射辐射以获得第一和第二散射仪信号。使用第一和第二散射仪信号来确定用于产生第一和第二结构中的至少一个结构的曝光剂量值。

Description

确定剂量和焦点的方法、检查设备、图案形成装置、衬底及器件制造方法
      相关申请的交叉引用
本申请涉及2012年11月30日提交的美国临时专利申请No.61/731,947和2012年12月27日提交的美国临时申请No.61/746,384，该申请通过整体引用并入本文。
技术领域
本发明涉及用于在通过光刻技术制造器件时例如利用光瞳面检测或暗场散射测量来确定可用的光刻设备的曝光剂量和焦点的方法及设备，并且涉及使用光刻技术来制造器件的方法。
背景技术
光刻设备是将期望的图案施加到衬底上、一般是衬底的目标部分上的机器。可以例如在集成电路(IC)的制造中使用光刻设备。在这样的情况中，可选地称作掩模或掩模版的图案形成装置可以用于产生待形成在IC的单个层上的电路图案。该图案可以被转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分、一个或多个裸片)上。图案的转移典型地是经由向设置于衬底上的辐射敏感材料层(抗蚀剂)上成像来进行。通常，单一衬底将含有连续地被形成图案的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括：所谓的步进器，其中通过使整个图案一次曝光到目标部分上来照射各目标部分；和所谓的扫描器，其中通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射光束扫描图案而同步地平行于或反向平行于该方向扫描衬底来照射各目标部分。也可以通过将图案压印到衬底上而使图案从图案形成装置转移至衬底。
在光刻工艺中，期望频繁地对所创建的结构进行测量以例如用于过程控制和验证。用于进行这样的测量的各种工具是已知的，包括通常用以测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜和用以测量重叠(器件中的两个层的对准精度)和光刻设备的离焦的专门的工具。近年来，已开发出用于在光刻领域中使用的各种形式的散射仪。这些装置将辐射的光束定向到目标上并且测量散射辐射的一个或多个性质—例如，作为波长的函数的在单一反射角度处的强度；作为反射角度的函数的在一个或多个波长处的强度；或者作为反射角度的函数的偏振—以获得通过其能够确定目标的所感兴趣的性质的“光谱”。感兴趣的性质的确定可以通过各种技术来进行：例如，通过诸如严格耦合波分析或有限元法等的迭代方法进行的目标结构的重构；库搜索；和主成分分析。
传统散射仪使用的目标是相对大的例如40μm×40μm的光栅，并且测量光束产生小于光栅的光斑(即，光栅被欠填充)。这使目标的数学重构简化，因为它可以视为无限大。然而，为了将目标的大小减小至例如10μm×10μm或更小，例如，这样可以将它们定位在产品特征之中而不是在划道中，已提出其中将光栅做成小于测量光斑(即，光栅被过填充)的量测方法。典型地，利用其中零阶衍射(对应于镜面反射)被阻止并且只处理较高阶的暗场散射测量来测量这样的目标。
利用衍射阶的暗场检测进行的基于衍射的重叠使得能够在较小目标上进行重叠测量。这些目标可以小于照射光斑并且可以被晶片上的产品结构包围。可以在一个图像上测量多个目标。
在已知的量测技术中，在或者使目标转动或者改变照射模式或成像模式以单独获得-1和+1衍射阶的强度时，通过在一定条件下测量目标两次来获得重叠测量结果。针对给定光栅比较这些强度提供了光栅中的不对称性的测量。
成对的堆叠光栅中的不对称性可以被用作重叠误差的指示符。类似地，焦点敏感光栅中的不对称性可以被用作离焦的指示符。
然而，导致散射仪光瞳中的不对称性改变的任何影响都将归因于扫描仪离焦。一个这种影响是曝光剂量。曝光剂量变化难以测量，尤其是用小型裸片目标。
典型地通过临界产品结构的线宽度(临界尺寸CD)来测量由光刻设备、掩模版和处理的组合产生的有效曝光剂量。用于这样的测量的检查设备包括诸如CD-SEM(扫描电子显微镜)和散射仪等的量测工具。
然而，CD-SEM相对慢并且具有典型为0.25nm-1nm 3-sigma的噪声水平。此外，虽然散射仪是非常敏感的量测工具，但敏感度为宽范围的特征参数。来自构成目标的材料的底层堆叠中的变化的单独的CD变化需要精细的散射仪设定选配方案创建和优化。此外，用于CD测量的散射测量典型地要求大目标(例如40μm×40μm)。
发明内容
期望更直接地测量曝光剂量并提高焦点测量的精度。此外，期望这能够应用于可以用基于暗场图像的技术读出的小目标结构。
根据第一示例，提供一种确定光刻工艺中使用的光刻设备在衬底上的曝光剂量的方法，方法包括以下步骤：(a)接收包括使用光刻工艺产生的第一结构和第二结构的衬底；(b)在利用辐射来照射第一结构时检测散射辐射，以获得第一散射仪信号；(c)在利用辐射来照射第二结构时检测散射辐射，以获得第二散射仪信号；和(d)使用第一散射仪信号和第二散射仪信号来确定用于产生第一结构的曝光剂量值，该确定基于：第一结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于光刻设备在衬底上的曝光剂量的形式；和第二结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于光刻设备在衬底上的曝光剂量的形式，但与第一结构相比对光刻设备在衬底上的曝光剂量具有不同的敏感度。
根据另一示例，提供一种确定光刻工艺中使用的光刻设备在衬底上的曝光剂量的方法，方法包括以下步骤：接收包括使用光刻工艺产生的第三结构的衬底；在利用辐射来照射第三结构时检测散射辐射，以获得第三散射仪信号；以及使用第三散射仪信号来校正使用第一示例的方法获得的用于光刻设备在衬底上的焦点的曝光剂量值，该校正基于第三结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有如下轮廓，该轮廓具有取决于光刻设备在衬底上的焦点的形式。
根据进一步的示例，提供一种确定光刻工艺中使用的光刻设备在衬底上的焦点的方法，方法包括以下步骤：接收包括产生的第三结构的衬底；在利用辐射来照射第三结构时检测散射辐射以获得第三散射仪信号；以及基于第三结构具有至少一个特征，利用第三散射仪信号和使用第一示例的方法获得的曝光剂量值来确定用于产生第三结构的焦点值，该至少一个特征具有如下轮廓，该轮廓具有取决于光刻设备在衬底上的焦点的形式。
根据又进一步的示例，提供一种检查设备，用于确定光刻工艺中使用的光刻设备在衬底上的曝光剂量，检查设备包括：照射系统，被配置成利用辐射来照射使用光刻工艺在衬底上产生的第一结构和第二结构；检测系统，被配置成检测通过照射第一结构产生的散射辐射以获得第一散射仪信号，并且被配置成检测通过照射第二结构产生的散射辐射以获得第二散射仪信号；和处理器，被配置成使用第一散射仪信号和第二散射仪信号来确定用于产生第一结构的曝光剂量值，该确定基于：第一结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于光刻设备在衬底上的曝光剂量的形式；和第二结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于光刻设备在衬底上的曝光剂量的形式，但与第一结构相比对光刻设备在衬底上的曝光剂量具有不同的敏感度。
根据另一示例，提供一种图案形成装置，用于确定光刻工艺中使用的光刻设备在衬底上的曝光剂量，图案形成装置包括目标图案，目标图案包括：第一子图案，被配置成使用光刻工艺产生第一结构，第一结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于光刻设备在衬底上的曝光剂量的形式；和第二子图案，被配置成使用光刻工艺产生第二结构，第二结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于光刻设备在衬底上的曝光剂量的形式，但与第一结构相比对光刻设备在衬底上的曝光剂量具有不同的敏感度。
根据再进一步的示例，提供一种衬底，用于确定光刻工艺中使用的光刻设备在衬底上的曝光剂量，衬底包括目标，目标包括：具有至少一个特征的第一结构，该至少一个特征具有如下轮廓，该轮廓具有取决于光刻设备在衬底上的焦点和曝光剂量的不对称性；和具有至少一个特征的第二结构，该至少一个特征具有如下轮廓，该轮廓具有取决于光刻设备在衬底上的焦点和曝光剂量的形式，但与第一结构相比对光刻设备在衬底上的焦点不太敏感，并且与第一结构相比对光刻设备在衬底上的曝光剂量更加敏感。
根据另一示例，提供一种制造器件的方法，其中器件图案使用光刻工艺被施加至一系列衬底，方法包括使用根据第一示例的方法利用衬底中的至少一个来确定光刻设备的曝光剂量，并且根据确定曝光剂量的方法的结果来控制用于之后的衬底的光刻工艺。
下面参照附图详细描述发明的进一步特征和优点以及发明的各种实施例的结构和操作。需要注意的是，发明不限于本文中描述的具体实施例。这样的实施例在本文中只呈现用于说明性的目的。对于本领域技术人员而言，基于在本文中包含的教导的附加实施例是显而易见的。
附图说明
在本文中所包含并且形成说明书的一部分的附图图示出本发明，并且与描述一起进一步用于说明发明的原理并用于使得本领域技术人员能够进行和使用发明。
图1描绘了根据发明的实施例的光刻设备。
图2描绘了根据发明的实施例的光刻单元或簇。
图3A至图3D示出(a)根据发明的实施例的用于在测量目标时使用的暗场散射仪的示意图，使用了第一对照射孔径，(b)对于给定照射方向的目标光栅的衍射光谱的细节，(c)在使用基于衍射的重叠测量用散射仪中，提供了进一步照射模式的第二对照射孔径，和(d)将第一与第二对孔径组合的第三对照射孔径。
图4描述了衬底上的多个光栅目标的已知形式和测量光斑的外轮廓。
图5描述了在图3的散射仪中获得的图4的目标的图像。
图6是示出使用图3的散射仪并且适于形成本发明的实施例的离焦测量方法的步骤的流程图。
图7图示出焦点敏感不对称光栅图案。
图8是图示出对于图7的光栅图案的曝光的侧壁角差对焦点设定的依赖性的图表。
图9是对于与图7的光栅图案类似的光栅图案的曝光的用散射仪测量的不对称性对光刻设备的离焦的图表。
图10a和图10b图示出具有不同剂量敏感度的剂量敏感对称的光栅图案。
图11是图示出对于图10a的光栅图案的曝光的临界尺寸对光刻设备的焦点和剂量设定的依赖性的图表。
图12图示出剂量敏感不对称光栅图案。
图13是对于图12的光栅图案的曝光的侧壁角差对光刻设备的焦点和剂量设定的依赖性的图表。
图14a、图14b和图15示意性地图示出适用于暗场图像检测散射测量的组合焦点敏感与差分剂量敏感的目标。
图16是利用暗场散射测量使用不对称差分剂量敏感光栅的根据本发明的实施例的确定剂量与焦点的方法的流程图。
图17是利用暗场散射测量使用对称差分剂量敏感光栅的根据本发明的实施例的确定剂量与焦点的方法的流程图。
图18是利用光瞳面检测散射测量使用不对称差分剂量敏感光栅的根据本发明的实施例的确定剂量和焦点的方法的流程图。
图19是利用光瞳面检测散射测量使用对称差分剂量敏感光栅的根据本发明的实施例的确定剂量和焦点的方法的流程图。
图20a和图20b是对于分别具有80nm和100nm节距的差分剂量敏感光栅对的针对三个不同剂量的焦点对CD(波桑绘制曲线(Bossung plot))的图表。
图21是从用于图20a和图20b的数据导出的针对三个不同剂量的焦点对有效CD差的图表。
图22是使用对称差分剂量敏感光栅的根据本发明的实施例的确定剂量的方法的流程图。
图23是利用暗场和图像面检测散射测量使用对称差分剂量敏感光栅的根据本发明的另一实施例的确定剂量和焦点的方法的流程图。
图24是利用光瞳面检测散射测量使用对称差分剂量敏感光栅的根据本发明的另一实施例的确定剂量和焦点的方法的流程图。
本发明的特征和优点将从如下面结合附图时所阐述的详细描述中变得更加显而易见，在附中相似的附图标记自始自终显示相应的元件。在附图中，相似的附图标记一般表明同样的、功能性类似的和/或结构上类似的元件。元素首次出现的附图用相应附图标记中的最左侧数字表明。
具体实施方式
本说明书公开了包含本发明的特征的一个或多个实施例。所公开的实施例仅举例说明了发明。本发明的范围不限于所公开的实施例。本发明由随附的权利要求来限定。
所描述的实施例以及说明书中对“一个实施例”、“实施例”“示例实施例”等等的提及表明所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可以并不一定包括特定特征、结构或特性。此外，这样的措词并不一定是指相同的实施例。此外，当与实施例有关地描述特定特征、结构或特性时，应该理解的是，与其他实施例有关地影响这样的特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识内，而不管是否明确地描述。
发明的实施例可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实施。本发明的实施例也可以实施为可由一个或多个处理器读取和执行的存储在机器可读介质上的指令。机器可读介质可以包括用于以可由机器(例如，计算装置)读取的形式存储或传输信息的任何机构。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光存储介质；闪存装置；电、光、声音或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)，以及其他。此外，固件、软件、程序、指令可以在本文中描述为进行一定动作。然而，应该认识到的是，这样的描述仅为了方便并且实际上这样的动作由执行固件、软件、程序、指令等等的计算装置、处理器、控制器或其他装置产生。
然而，在更详细地描述这样的实施例之前，呈现出在其中可以实施本发明的实施例的示例环境是有指导性的。
图1示意性地描绘了光刻设备LA。设备包括：照射系统(照射器)IL，被配置成调节辐射光束B(例如，UV辐射或DUV辐射)；图案形成装置支撑件或支撑结构(例如，掩模台)MT，被构造成支撑图案形成装置(例如，掩模)MA并连接至配置成根据一定参数将图案形成装置精准地定位的第一定位器PM；衬底台(例如，晶片台)WT，被构造成保持衬底(例如，涂有抗蚀剂的晶片)W并连接至配置成根据一定参数将衬底精准定位的第二定位器PW；和投影系统(例如，折射式投影透镜系统)PS，被配置成将通过图案形成装置MA赋予辐射光束B的图案投影到衬底W的目标部分(例如，包括一个或多个裸片)上。
照射系统可以包括各种类型的光学部件，如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其他类型的光学部件，或者它们的任何组合，以用于定向、成形或控制辐射。
图案形成装置支撑件以取决于图案形成装置的定向、光刻设备的设计和诸如例如图案形成装置是否被保持在真空环境下等的其他状态的方式来保持图案形成装置。图案形成装置支撑件可以使用机械的、真空的、静电的或其他夹持技术来保持图案形成装置。图案形成装置支撑件可以是例如可以根据需要固定或可动的框架或台。图案形成装置支撑件可以确保图案形成装置例如相对于投影系统处于期望的位置。本文中关于术语“掩模版”或“掩模”的任何使用都可以视为与更一般的术语“图案形成装置”同义。
本文中使用的术语“图案形成装置”应该广义地解释为是指可以用于在辐射光束的截面中赋予辐射光束以图案以便在衬底的目标部分中创建出图案的任何装置。应该注意的是，赋予辐射光束的图案可以不是确切地对应于衬底的目标部分中的期望图案，例如，如果图案包括相移特征或所谓辅助特征的话。通常，赋予辐射光束的图案将对应于诸如集成电路等的正在目标部分中创建的器件中的特定功能性层。
图案形成装置可以是透射型的或反射型的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。掩模是光刻中公知的，并且包括诸如二元、交替相移和衰减相移等的掩模类型，以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，其中的每一个能够单个地倾斜以便沿不同方向反射入射的辐射光束。倾斜的反射镜在由反射镜阵列反射的在辐射光束中赋予图案。
本文中使用的术语“投射系统”应该被广义地解释为涵盖任何类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统，或它们的任何组合，视对于正使用的曝光辐射或对于诸如浸没液体的使用或真空的使用等的其他因素的情况而定。术语“投影透镜”的任何使用在本文中可以视作与更一般的术语“投影系统”同义。
如本文中所描绘的，设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。可选地，设备可以是反射型的(例如，采用如上面所提类型的可编程反射镜阵列，或者采用反射式掩模)。
光刻设备可以是具有两个(双平台)或更多衬底台(和/或两个或更多掩模台)的类型。在这样的“多平台”机器中，可以并行地使用附加的台，或者在在一个或多个台上执行预备步骤，而一个或多个其它的台正用于曝光。
光刻设备也可以是如下类型：其中，衬底的至少一部分可以由具有相对高的折射率的液体、例如水覆盖，以便填充投影系统与衬底之间的空间。浸没液体也可以施加至光刻设备中的其他空间，例如在掩模与投影系统之间。浸没技术是现有技术中公知的，用于增加投影系统的数值孔径。如本文中使用的术语“浸没”不意味着诸如衬底等的结构必须被沉浸在液体中，而是只意味着在曝光期间在投影系统与衬底之间设有液体。
参见图1，照射器IL从辐射源SO接收辐射光束。源和光刻设备可以是单独的实体，例如当源是准分子激光器时。在这样的情况中，源不视为形成光刻设备的一部分，并且借助于包括了例如合适的定向反射镜和/或扩束器在内的光束传递系统BD使辐射光束从源SO传到照射器IL。在其他情况中，源可以是光刻设备的一体部分，例如当源是汞灯时。源SO和照射器IL以及如果需要的话与光束传递系统BD一起可以称作照射系统。
照射器IL可以包括用于调整辐射光束的角强度分布的调整器AD。通常，可以调整照射器的光瞳面中的强度分布的至少外部和/或内部径向范围(常分别称作σ外和σ内)。另外，照射器IL可以包括诸如积分器IN和聚光器CO等的各种其他部件。照射器可以用于调节辐射光束，以在其截面中具有期望的均匀性和强度分布。
辐射光束B入射在被保持在图案形成装置支撑件(例如，掩模台MT)上的图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且通过图案形成装置而形成图案。横穿图案形成装置(例如，掩模)MA之后，辐射光束B通过投影系统PS，该投影系统使光束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器IF(例如，干涉仪装置、线性编码器、2-D编码器或电容传感器)，可以使衬底台WT精准地移动，例如以便在辐射光束B的路径中定位不同的目标部分C。类似地，第一定位器PM和另一位置传感器(图1中未明确描述)可以用于将图案形成装置(例如，掩模)MA相对于辐射光束B的路径精准地定位，例如在从掩模库进行的机械检索之后，或在扫描期间。通常，图案形成装置支撑件(例如，掩模台)MT的移动可以借助于形成第一定位器PM的一部分的长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精细定位)来实现。类似地，衬底台WT的移动可以利用形成第二定位器PW的长行程模块和短行程模块来实现。在步进器(与扫描仪相对)的情况中，图案形成装置支撑件(例如，掩模台)MT可以只连接至短行程致动器，或者可以是固定的。
图案形成装置(例如，掩模)MA和衬底W可以利用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2而对准。虽然如图所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但它们可以位于目标部分之间(这些已知为划道对准标记)的空间中。类似地，在其中超过一个的裸片设置于图案形成装置(例如，掩模)MA上的情况中，掩模对准标记可以位于裸片之间。在器件特征之中，也可以在裸片内包括小的对准标识，在该情况中，期望标识尽可能地小并且除了相邻的特征以外不需要任何不同的成像或工艺条件。在下面进一步描述检测对准标记的对准系统。
所描绘的设备可以以下面的模式中的至少一个使用：
1.在步进模式中，使图案形成装置支撑件(例如，掩模台)MT和衬底台WT维持基本静止，而将赋予辐射光束的整个图案一次投影到目标部分上(即，单一静态曝光)。接着使衬底台WT在X和/或Y方向上偏移以使得不同的目标部分C能够被曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一静态曝光中成像的目标部分C的大小。
2.在扫描模式中，扫描图案形成装置支撑件(例如，掩模台)MT和衬底台WT而同步地将赋予辐射光束的图案投影到目标部分C上(即，单一动态曝光)。衬底台WT相对于图案形成装置支撑件(例如，掩模台)MT的速率和方向可以由投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特性来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中的目标部分的(在非扫描方向上的)宽度，而扫描运动的长度确定目标部分的(在扫描方向上的)高度。
3.在另一模式中，使图案形成装置支撑件(例如，掩模台)MT被维持基本静止地保持着可编程的图案形成装置，并且在将赋予辐射光束的图案投影到目标部分C上时移动或扫描衬底台WT。在该模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在衬底台WT的各移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之中根据需要更新可编程的图案形成装置。该操作模式可以容易地应用于使用诸如上面所提类型的可编程反射镜阵列等的可编程图案形成装置的无掩模光刻。
也可以采用上述使用模式的组合和/或变化或者完全不同的使用模式。
光刻设备LA是所谓双平台类型的，其具有两个衬底台WTa、WTb和两个站—曝光站与测量站—在两个站之间可以互换衬底台。在使一个衬底台上的一个衬底在曝光站处曝光时，可以将另一衬底加载到测量站处的另一衬底台上并且执行各种预备步骤。预备步骤可以包括利用水平传感器LS绘制衬底的表面控制的地图和利用对准传感器AS测量衬底上的对准标识的位置。这使得能够实现在设备的吞吐量上的大幅增加。如果位置传感器IF在它处于测量站以及曝光站时不能测量衬底台的位置，则可以设置第二位置传感器以使得能够在两个站处追踪衬底台的位置。
如图2所示，光刻设备LA形成有时也称作光刻单元或簇的光刻单元LC的一部分，该光刻单元还包括用以在衬底上进行预或后-曝光工艺的设备。传统上，这些设备包括用以沉积抗蚀剂层的旋涂器SC、用以使被曝光的抗蚀剂显影的显影器DE、激冷板CH和烘烤板BK。衬底输送装置或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底、使它们在不同工艺设备之间移动并且接着传递至光刻设备的加载台LB。通常总称为轨道的这些装置处于轨道控制单元TCU的控制之下，该轨道控制单元TCU自身由管理控制系统SCS控制，该管理控制系统SCS还经由光刻控制单元LACU控制着光刻设备。因此，可以操作不同设备以使吞吐量和处理效率最大化。
暗场量测的示例可以在国际专利申请WO 2009/078708和WO2009/106279中找到，这些文档通过引用全部合并于此。在US20110027704A、US20110043791A和US20120123581A中描述了该技术的进一步发展。所有这些申请的内容也通过引用合并于此。美国专利公开号US20110249247A公开了使用来自焦点敏感不对称目标设计的测量的散射仪信号来测量光刻设备的离焦。该申请的内容通过引用合并于此。在这样的方法中，如在散射仪光瞳中可用的呈-1与+1衍射阶强度之间的差异形式的不对称信息被用于从测量的散射仪信号来推断扫描仪离焦。
适用于在本发明的实施例中使用的暗场量测设备示出在图3(a)中。在图3(b)中更详细地示出目标光栅T和衍射射线。暗场量测设备可以是独立的装置，或者被并入或光刻设备LA中、例如在测量站处或光刻单元LC中。在整个设备上具有多个分支的光轴用点划线O表示。在该设备中，由源11(例如，疝灯)发射的光线通过包括透镜12、14和物镜16的光学系统经由分束器15被定向到衬底W上。这些透镜布置在双序列的4F布置中。可以使用不同的透镜布置，只要它仍然将衬底图像提供到检测器上，并且同时允许用于空间频率滤波的中间光瞳面的访问。因此，可以通过在呈现衬底面的空间光谱的平面、本文中也称作(共轭)光瞳面中限定空间强度分布来选择辐射入射在衬底上时的角度范围。特别地，这可以通过在作为物镜光瞳面的背面投影图像的平面中将适合形式的孔板13插入透镜12和14之间来完成。在图示示例中，孔板13具有不同形式，标有13N和13S，允许了选择不同的照射模式。本示例中的照射系统形成离轴照射。在第一照射模式中，孔板13N从只为描述起见而指定为“北”的方向提供离轴。在第二照射模式中，孔板13S用于提供类似的照射，只是从标有“南”的相反方向。通过利用不同孔，照射的其他模式也是可以的。光瞳面的其余部分期望是暗的，因为期望的照明模式之外的任何不需要的光线会与期望的测量信号产生干涉。
如图3(b)所示，目标光栅T与垂直于物镜16的光轴O的衬底W放置在一起。从离开轴O的角度入射在光栅T上的照射的射线I产生零阶射线(实线0)和两个一阶射线(点划线+1和双点划线-1)。应该记住，利用过填充的小目标光栅，这些射线只是覆盖了包括量测目标光栅T和其他特征在内的衬底的区域的多个平行射线中的一个。由于板13中的孔具有有限宽度(需要许可有用量的光线)，入射射线I事实上会占据一定范围角度，并且衍射射线0和+1/-1会稍微散开。根据小目标的点扩散函数，各阶+1和-1会进一步扩散到角度的整个范围，而不是所示出的单一理想射线。注意，光栅节距和照射角度可以设计或调整为使得进入物镜的一阶射线与中心的光轴紧密对准。图3(a)和图3(b)中图示的射线示出为稍微离轴，纯粹是用以使得它们能够在图中更容易区分。
由衬底W上的目标衍射的至少0和+1阶被物镜16收集并且经由分束器15被往回定向。回到图3(a)，通过将径向相对的孔指定标有北(N)和南(S)，图示出第一和第二照射模式两者。当入射射线I来自光轴的北侧时，也就是当利用孔板13N应用第一照射模式时，标有+1(N)的+1衍射射线进入物镜16。相比之下，当利用孔板13S应用第二照射模式时，-1衍射射线(标有-1(S))是进入透镜16的那一个。
第二分束器17将衍射光束分成两个测量分支。在第一测量分支中，光学系统18利用零和一阶衍射光束在第一传感器19(例如，CCD或CMOS传感器)上形成目标的衍射光谱(光瞳面图像)。各衍射阶撞击传感器上的不同点，使得图像处理可以将阶进行比较和对比。由传感器19捕获到的光瞳面图像可以用于使量测设备聚焦和/或使一阶光束的强度测量归一化。根据本发明的实施例，对于欠填充目标的光瞳面图像可以用作用于剂量和焦点量测的输入。
在第二测量分支中，光学系统20、22在传感器23(例如，CCD或CMOS传感器)上形成衬底W上的目标的图像。在第二测量分支中，孔阑21设置在与光瞳面共轭的平面中。孔阑21起到阻止零阶衍射光束的功能，使得形成在传感器23上的目标的图像只由-1或+1一阶光束形成。由传感器19和23捕获到的图像被输出至图像处理器和控制器PU，该处理器和控制器的功能将取决于正在进行的特定类型的测量。注意，术语“图像”在本文中以广义的含义使用。这样不会形成光栅线的图像，如果只存在-1和+1阶中的一个的话。
图3中示出的特定形式的孔板13和场阑21纯粹是示例。在本发明的另一实施例中，使用了目标的在轴照射并且具有离轴孔的孔阑被用于使大体只一个一阶衍射光线传到传感器。在再其他实施例中，可以在测量中使用二阶、三阶和更高阶的光束(图3中未示出)，代替一阶光束或除一阶光束以外还使用二阶、三阶和更高阶的光束。
为了使照射适于这三个不同类型的测量，孔板13可以包括围绕圆盘形成的多个孔图案，该盘转动以使期望的图案到位。可选地或另外地，可以设置或换成一组板13，以取得相同效果。也可以使用诸如可变形的反射镜阵列或透射式空间视线调制器等的可编程照射装置。使反射镜或棱镜移动可以用作调整照射模式的另一方式。
如刚刚关于孔板13所说明的，用于成像的衍射阶的选择可以可选地通过使光瞳阑21变更来取得，或者通过替换具有不同图案的光瞳阑来取得，或者通过利用可编程空间光线调制器替代固定场阑来取得。在该情况中，测量光学系统的照射侧可以保持恒定，而成像侧具有第一和第二模式。因此，在本公开中，有效地存在有三种类型的测量方法，各具有自己的优点和缺点。在一个方法中，改变照射模式以测量不同阶。在另一方法中，改变成像模式。在第三方法中，照射和成像模式保持不变，只是使目标转动180°。在各情况中，期望的效果是相同的，即，用以在目标的衍射光谱中选择相互对称相对的非零阶衍射辐射的第一和第二部分。原则上，可以通过同时改变照射模式和成像模式的组合来获得阶的期望选择，但是这很可能带来没有优势的缺点，所以将不再进一步讨论。
虽然本示例中用于成像的光学系统具有由场阑21限制的宽光瞳，但在其他实施例或应用中，成像系统自身的入射光瞳大小可以小到足以限制到期望的阶，并因此也用作场阑。图3(c)和图3(d)中示出可以如下面进一步所述使用的不同孔板。
典型地，目标光栅将以或者南北或者东西走向的光栅线对准。也就是说，光栅将在衬底W的X方向或Y方向上对准。注意，孔板13N或13S可以只用于测量在一个方向(取决于设置的X或Y)上定向的光栅。对于正交光栅的测量，可以实施目标的90°和270°的转动。然而，更方便地，利用孔板13E或13W在照射光学装置中提供来自东边或西边的照射，如图3(c)所示。孔板13N至13W可以单独形成并且可以互换，或者它们可以是可转动90°、180°或270°的单一孔板。如已经提到的，图3(c)中图示的离轴孔可以设置在场阑21中，代替照射孔板13。在该情况中，照射将是在轴的。
图3(d)示出可用于将第一和第二对照射模式组合的第三对孔板。孔板13NW在北边和东边具有孔。只要这些不同衍射信号之间的串扰不太大，就可以在不改变照射模式的情况下进行X和Y光栅两者的测量。
图4描绘了根据已知实践的形成在衬底上的复合目标。组合目标包括被紧密定位在一起的四个光栅32至35，使得它们都在由量测设备的辐射光束形成的测量光斑31内。四个目标因此同时都被照射并且同时成像在传感器19和23上。在专用于离焦测量的示例中，光栅32至35自身是由在形成于衬底W的半导体器件的层中形成图案的不对称光栅形成的焦点敏感光栅。光栅32至35可以在其定向上不同，如所示出的，以便使入射辐射在X和Y方向上衍射。在一个示例中，光栅32和34是X方向光栅。光栅33和35是Y方向光栅。这些光栅的单独的图像可以在由传感器23捕获到的图像中识别出。
图5示出利用来自图3(d)的孔板13NW或13SE、使用图3的设备中的在图4中的目标可在传感器23上形成或可由传感器23检测的图像的示例。虽然光瞳面图像传感器19无法分辨不同的单个光栅32至35，但图像传感器23可以做到。暗色矩形表示传感器上的图像的场，在该场内，衬底上的被照射光斑31成像到相应圆形区域41中。在该圆形区域内，矩形区域42-45表示小目标光栅32至35的图像。如果光栅位于产品区域中，则也可以在该图像领域的周缘看到产品特征。图像处理器和控制器PU利用图案识别对这些图案进行处理以识别出光栅32至35的单独的图案42至45。以该方式，图案不是必须在传感器框架内的指定位置非常精准地对准，这大大提高了测量作为整体的设备的吞吐量。然而，如果成像处理经受跨越图像场的非均匀性，则保持对于精确对准的需要。在本发明的一个实施例中，识别出四个位置P1至P4并且光栅尽可能地与这些已知位置对准。
一旦已经识别出光栅的单独的图像，就可以例如通过将识别出的区域内的选择的像素强度值求平均值或求和来测量这些单个图像的强度。可以将图像的强度和/或其他性质相互比较。可以将这些结果组合以测量诸如焦点等的光刻工艺的不同参数。
图6图示出如何利用例如在通过引用全部内容合并于此的申请US 20110027704A中所描述的方法、通过一个或多个焦点敏感光栅的不对称性来测量离焦，其中不对称性如通过将它们在+1阶和-1阶暗场图案中的强度进行比较所揭露的。在步骤S1中，通过图2的光刻单元将例如半导体晶片的衬底处理一次或多次，以创建包括光栅的结构。在步骤S2中，利用图3的量测设备，只使用一阶衍射光束中的一个(叫做-1)来获得光栅的图像。接着，无论是通过改变照射模式还是改变成像模式，还是通过使衬底W在量测设备的视野中转动180°，可以获得使用了另一一阶衍射光束(+1)的光栅的第二图像(步骤S3)。
注意，由于在各图像中只包括一阶衍射辐射的一半，所以本文中所指的“图像”不是传统的暗场量测图像。将不分辨单个光栅线。各光栅将由一定强度水平的区域简单表示。在步骤S4中，在用于从中测量强度水平的各部件光栅的图像内谨慎地识别感兴趣区域(ROI)。这样做是因为，特别是在单个光栅图像的边缘周围，强度值通常可能很大程度上依赖于诸如抗蚀剂厚度、组成、线形状以及边缘效应等的工艺变量。
针对各单个光栅识别了ROI并测量了其强度之后，接着可以确定光栅结构的不对称性以及因此确定离焦。这是如下完成的：通过在步骤S5中使用图像处理器和控制器PU将针对各光栅32-35的+1和-1阶获得的强度值进行比较，以识别出它们强度上的任何差异，并且(步骤S6)以确定目标T附近的离焦。
虽然上述目标结构是专门设计且为了测量的目的而形成的量测目标，但在其他实施例中，可以在作为形成在衬底上的器件的功能性部件的目标上测量性质。很多器件具有规则的光栅状的结构。本文中所使用的术语“目标光栅”和“目标结构”不要求结构为了正在进行的测量而专门设置。
与如在衬底和图案形成装置上实现的目标的物理光栅结构相关联地，实施例可以包括含有一个或多个机器可读指令的序列的计算机程序，其中机器可读指令序列描述了在衬底上产生目标、测量衬底上的目标和/或分析测量仪获得关于光刻工艺的信息的方法。该计算机程序可以例如在图3的设备中的单元PU和/或图2的控制单元LACU内执行。也可以提供在其中存储有这样的计算机程序的数据存储介质(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)。当现有量测设备、例如图3中示出的类型的量测设备已经在产和/或在用时，可以通过提供更新的计算机产品来实施发明，以用于引起处理器进行本文中所述描述的方法并因此计算曝光剂量并且还利用减小的对于曝光剂量的敏感度计算离焦。程序可以选择性地布置成控制光学系统、衬底支撑件等类似物以用于进行适合的多个目标结构的测量的步骤。
图7图示了焦点敏感非对称光栅图案。在图7中，只示出了光栅的三段的有限部分。在完整光栅中，图案702在垂直和水平方向上重复。图案702可以例如是掩模版上的铬图案。参数w1/w2/w3可以用于与诸如节距等的其他参数一起描述光栅的多个方面。当在光刻设备中使用图7的图案702以在晶片上产生焦点敏感光栅结构时，可以或不可以分辨较小水平投影，但给出具有依赖于焦点的在各印刷线的右侧和左侧之间的差异(即，不对称性)的轮廓。侧壁角中的差异是这样的不对称性的一个示例。对于右侧的焦点的侧壁角依赖性不同于没有投影的左侧。图案702因此导致在各线的左侧与右侧之间的诸如印刷侧壁角、ΔSWA等的不对称性上的差异，该差异依赖于在光栅图案的曝光期间光刻设备的焦点。
图8是图示出使用图7的光栅图案的曝光时以角度为单位的侧壁角差、ΔSWA对光刻设备的以nm为单位的焦点设定F的依赖性的图表。标有100％的黑色曲线表示100％曝光剂量。SWA焦点敏感度FS的粗略测量被示出并且表明随着焦点的ΔSWA的范围是变化的。对于95％和105％剂量中的每一个，示出了两个以上的曲线。不同剂量分别从100％剂量曲线向下和向上偏移。该剂量敏感度DS被示出并表明随着剂量的ΔSWA的范围是变化的。虽然焦点和剂量敏感度具有不同单位并且因此必须谨慎地进行比较，对于图7的光栅图案，在整个焦点选择范围-75nm至+75nm上的焦点敏感度FS看起来比在整个剂量选择范围95％至105％上的剂量敏感度DS要大得多。然而，剂量敏感度仍然足够引起使用不对称性而具有焦点测量的精度的问题。该问题图示在图9中。
图9是用散射仪测量的不对称性AS对光刻设备的以nm为单位的离焦DF的图表，其中光刻设备使用与图7的光栅图案类似的光栅图案的曝光。示出五个剂量，分别用剂量20mJ/cm2至24mJ/cm2标出。因此图9示出了作为焦点与剂量的函数的测量的不对称性曲线。利用来自不对称焦点的不对称信息，目标遭受用黑色箭头表示的剂量串扰的影响。在该示例中，如果剂量如箭头所示从21mJ/cm2到22mJ/cm2改变1mJ/cm2(～5％)，那么串扰(焦点误差)是如虚线表示的～20nm。本文中描述的实施例使用差分剂量敏感散射仪光栅的信息来确定曝光剂量以及以使剂量串扰项的冲击与利用不对称焦点敏感光栅测量的实际光刻设备离焦解耦。
本文中描述的示例可以提供用以借助于利用暗场成像方法测量的目标、例如裸片内目标来测量晶片上和晶片之间的有效扫描仪剂量变化的方法。
本文中描述的示例可以包括通过捕获暗场图像面中的强度来测量基于剂量敏感目标的反射强度的剂量。这将节距范围限定为对于一阶或更高阶场检测的可允许范围。
本文中描述的示例可以使用具有不同剂量敏感度(对比或曝光宽容度差)的两个目标的组合以避免处理中的改变的敏感度。两个目标可以同时检测(如例如在重叠或不对称性测量上的两个偏置值)并且通过图像处理(感兴趣区域选择)分离。通过同时检测，可以假定影响强度的所有误差源以相同方式施加于两个目标。图10a和图10b一起图示出差分剂量敏感对称光栅图案的示例。
在图10a和图10b中，如针对图7那样，只示出了各光栅的三段的有限部分。在完整光栅中，图10a和图10b的图案1002和1004分别在垂直和水平方向上重复。图案1002和1004可以是例如在掩模版上的铬图案。参数w与节距一起限定了光栅图案。
当在光刻设备中使用图10a或图10b的图案以在晶片上产生剂量敏感光栅结构时，结构具有同样依赖于焦点的在各印刷线的左侧和右侧两者处的侧壁角的轮廓。例如，图10a的图案1002导致依赖于焦点的线宽或临界尺寸CD。然而，与图7的图案702相比，CD更加依赖于剂量。这由图11图示出。图10b的图案1004具有与图11中示出的剂量敏感度不同的剂量敏感度。
图11是图示出对于不同剂量使用图10的光栅图案的曝光时临界尺寸CD对光刻设备的以nm为单位的焦点设定F的依赖性的图表。标有100％的黑色曲线表示100％曝光剂量。CD焦点敏感度FS的粗略测量被示出并且表示随着焦点的CD的范围是变化的。对于每个为95％和105％的剂量，示出两个以上曲线。不同剂量从100％剂量曲线分别向上和向下偏移。该剂量敏感度DS被示出并表示随着剂量的CD的范围是变化的。与由图7的图案702产生的印刷光栅相比，由图10a的图案1002产生的印刷光栅具有对光刻设备的焦点不太敏感但是对光刻设备的曝光剂量更加敏感的形式。通过改变线宽w和节距p，可以改变剂量敏感度。因此，图10a的光栅1002具有与图10b的光栅1004不同的剂量敏感度。
图12图示了剂量敏感不对称光栅图案。在图12中，只示出了光栅的三段的有限部分。在完整光栅中，图12光栅的图案1202在垂直和水平方向上重复。图案1202可以是例如掩模版上的铬图案。当在光刻设备中使用图12的图案以在晶片上产生剂量敏感光栅结构时，无法分辨较小水平投影，但给出具有依赖于焦点的在各印刷线的右侧处的侧壁角的轮廓。对于右侧焦点的该侧壁角依赖性与没有投影的左侧的不同。图案1202导致各线的在左侧与右侧之间的在印刷光栅侧壁角ΔSWA上的差，其依赖于光栅图案的曝光期间光刻设备的焦点，但与通过图7的图案702印刷的光栅相比，对焦点不太敏感。由于与图7的图案702相比更加剂量敏感，并且由于具有更靠近图10的图案1002的剂量敏感度，所以图案1202导致具有与由图案702产生的光栅相比对光刻设备的曝光剂量更加敏感的形式的印刷光栅。
图12中示出的参数w1、w2和w3限定了不对称目标的形状的多个方面。通过改变参数w1、w2和w3，可以获得不同的剂量敏感度。因此，在该示例侧壁角中，利用散射仪测量的参数的剂量敏感度可以被调整。对于图7中图示的目标，参数w1/w2/w3被选择以取得比图12中图示的目标的剂量敏感度小得多的剂量敏感度。
图13是图示出对于不同剂量使用图12的光栅图案的曝光时以角度为单位的侧壁角差ΔSWA对光刻设备的以nm为单位的焦点设定F的依赖性。标有100％的黑色曲线表示100％曝光剂量。SWA焦点敏感度FS的粗略测量被示出并且表明随着焦点的ΔSWA的范围是变化的。针对95％和105％剂量中的每个，示出两个以上的曲线。不同的剂量从100％剂量曲线分别向下和向上偏移。该剂量敏感度DS被示出并表明随着剂量的ΔSWA的范围是变化的。以与参照图10和图11讨论的相同的方式，与由图7的图案702产生的印刷光栅相比，由图12的图案1202产生的印刷光栅具有对光刻设备的曝光剂量更加敏感的形式。差分剂量敏感度对焦点的依赖性较弱，因此，以相同的目标设计将暗场不对称焦点光栅组合是有利的。这允许针对扫描仪实际焦点校正差分剂量敏感度。利用绝对剂量目标的组合，可以分辨差分剂量目标和不对称焦点目标以及以下参数：如在专利公布US20110027704A中所描述的，利用不对称焦点敏感目标分辨出工艺不敏感的焦点。由于工艺不敏感，意味着暗场测量对于由构成衬底和目标的层的处理产生的串扰变化不敏感。剂量校正焦点，使用本文中描述的示例以用于确定剂量，其接着被用于校正利用不对称焦点敏感目标获得的焦点测量，如专利公布US20110027704A中所描述。工艺不敏感剂量，使用本文中描述的示例以用于确定剂量。
目标的组合可以在单一焦点曝光矩阵(FEM)中被曝光，并且可以从该FEM获得焦点与差分剂量敏感度。
图14a示意性地图示了适用于暗场图像检测散射测量的组合焦点与差分剂量敏感目标1402。虽然只示出了各光栅的三段，但这只是表示光栅的类型。图案未按比例绘制并且在实践中将较小，并且在垂直和水平方向上重复。标有FSH和FSV的光栅是焦点敏感不对称光栅，如参照图7所描述的，具有分别在水平和垂直方向上的线。因此FSH和FSV具有至少一个特征，该至少一个特征具有如下轮廓，该轮廓具有取决于光刻设备在衬底上的焦点的形式。标有DS1和DS2的光栅是差分剂量敏感光栅。因此DS1具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于光刻设备在衬底上的曝光剂量的形式，并且DS2具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于衬底光刻设备的曝光剂量的形式，但与第一结构相比对光刻设备在衬底上的曝光剂量具有不同的敏感度。
创建差分剂量敏感度是通过操纵典型重叠/焦点类型光栅DS1的对比来取得。在该示例中，这通过应用常规光栅的亚分辨率分割来完成，产生了光栅DS2。
图14b示意性地图示了适用于与焦点敏感目标有关的暗场图像检测散射测量的组合焦点与差分剂量敏感目标1404。对于差分剂量敏感目标而不是暗场，空间分离并且测量了其强度的是镜面反射(零阶)。因此，图14b的目标适用于与差分剂量敏感目标DS3和DS4有关的图像面检测散射测量。再次，虽然只示出了各光栅的三段，但这只是用于表示光栅的类型。图案未按比例绘制并且在实践中将较小，并且在垂直和水平方向上重复。标有FSH和FSV的光栅是焦点敏感不对称光栅，如参照图7所描述的，具有分别在水平和垂直方向上的线。因此FSH和FSV具有至少一个特征，该至少一个特征具有如下轮廓，该轮廓具有取决于光刻设备在衬底上的焦点的形式。标有DS3和DS4的光栅是差分剂量敏感光栅，具有不同的节距，但具有相同的填充因数(线宽与节距比率)。因此DS3具有至少一个特征(其光栅的各线)，该至少一个特征具有取决于光刻设备在衬底上的曝光剂量的形式，并且DS4具有至少一个特征(其光栅的各线)，该至少一个特征具有取决于光刻设备在衬底上的曝光剂量的形式，但与第一结构相比对光刻设备在衬底上的曝光剂量具有不同的敏感度。
创建差分剂量敏感度是通过操控光栅DS3和DS4的节距与线宽来取得。在该示例中，这通过在维持与DS3相同的填充因数时改变光栅DS4的相对于光栅DS3的节距来完成。下面参照图20至图23来讨论具体示例。
参照图14a和图14b，因此获得了与参照图4的目标所述类似的复合目标。因此，图14a和图14b(并且也对于图15)的每一个中的四个目标都可以在由量测设备的辐射光束形成的测量光斑内。图14a的四个目标因此可以全部同时被照射并且在暗场散射测量中同时成像。图14b的四个目标可以全部同时被照射并且在图像面检测散射测量中同时成像，只要可以与从焦点敏感不对称目标FSH和FSV散射的一阶(+1或-1)辐射同时地检测到从剂量敏感目标DS3和DS4散射的单独的零阶辐射。这样的平行测量需要图3(a)的设备(诸如分束器和附加检测器)的变型，这样的设备当其独立时能够依次测量焦点和剂量敏感目标，而不是同时地，如下面参照图23所述。
图15示意性地图示了适用于暗场图像检测散射测量的组合焦点与差分剂量敏感目标1502。如对于图14a和图14b所述，虽然只示出了各光栅的三段，但这只是用于表示光栅的类型。标有FSH和FSV的光栅再次是焦点敏感不对称光栅，如参照图7所述，具有分别在水平和垂直方向上的线。标有DS3和DS4的光栅是如参照图12所描述的差分剂量敏感光栅，具有参数w1/w2/w3中的一个或多个的不同值。因此DS3具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于光刻设备在衬底上的曝光剂量的形式，并且DS4具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于光刻设备在衬底上的曝光剂量的形式，但与第一结构相比对光刻设备在衬底上的曝光剂量具有不同的敏感度。
图16是利用暗场散射测量使用不对称差分剂量光栅和不对称焦点敏感光栅来确定离焦的根据本发明的实施例的方法的流程图。该示例中的方法使用如图15中图示的不对称目标。对于图16，将只提到水平光栅，尽管也可以使用垂直光栅，以便单独测量X和Y焦点行为。
在步骤1602中：使用光刻设备对晶片进行处理，以在晶片上产生不同的剂量敏感度光栅DS3和DS4以及焦点敏感光栅FSH。
在步骤1604中：使用第一照射模式测量-1阶散射测量图像。
在步骤1606中：使用第二照射模式测量+1阶散射测量图像。
在步骤1608中：从各图像中识别&提取各光栅的感兴趣区域(ROI)。
在步骤1610中：计算各光栅的(在-1阶和+1阶测量之间的)差异图像，以确定不对称性。
在步骤1612中：使用不同剂量敏感度光栅DS3和DS4的不对称性以计算剂量值，该剂量值进而被用于选择用于焦点敏感光栅FSH的校准曲线。
在步骤1614中：使用选择的校准曲线和确定的焦点敏感光栅FSH不对称性来确定离焦。
如上面提到的，图16的示例中的方法使用如图15中图示的不对称目标。然而，应该理解的是，剂量敏感目标可以是对称的，如图14a中所示与DS1和DS2一样，以及如图14b中所示与DS3和DS4一样。这样的情况图示在图17中，图17是利用暗场散射测量使用对称差分剂量光栅和不对称焦点敏感光栅来确定离焦的根据本发明的另一实施例的方法的流程图，步骤1702是图16的步骤1602的修改版本，除了使用对称的而不是不对称的差分剂量光栅。步骤1710是图16的步骤1610的修改版本，使得针对焦点敏感目标FSH和FSV只确定不对称性。在步骤1712中，剂量敏感对称光栅DS1和DS2的测量被用于确定用于选择用于焦点敏感光栅的校准曲线的剂量。剂量值可以由从对应于目标DS1和DS2的感兴趣区域获得的强度值之间的差异获得。测量的强度与目标的曝光中使用的剂量相关。该关系可以例如通过首先经由FEM确定作为剂量的函数的对于DS1和DS2每一个的强度的强度对剂量校准曲线来获得。随后(例如在不同晶片上)进行对于DS1和DS2目标结构的强度的测量，并且利用强度对剂量校准曲线从强度来推断出剂量值。
可选地，该关系可以例如通过首先经由FEM确定作为剂量的函数的在DS1与DS2目标之间的强度上的差异的强度差对剂量校准曲线来获得。随后(例如在不同晶片上)进行对于DS1和DS2目标结构的强度的差异的测量，并且利用强度差对剂量校准曲线从强度上的差异推断出剂量值。
如参照图14和图15所述，焦点敏感和剂量敏感光栅不是必须在物理上分离。它们可以是一个物理目标。诸如参照图16和图17所描述等的检测方法允许剂量敏感和焦点敏感信息用检查设备的一个通道分离。这些目标也可以例如通过两个目标结构类型的正交放置(水平方向上的剂量敏感目标；垂直方向上的焦点敏感目标)而被组合在晶片上的单一位置上。该组合也适用于光瞳检测散射测量模式，下面参照图18讨论。
也可以使用光瞳面检测散射测量，如图18所示，或者作为暗场图像检测散射测量(如针对图6、图16和图17所描述)的可选方案单独使用，或者与暗场图像检测散射测量组合使用，以获得散射测量信号，用于根据本发明的实施例使用。
图18是利用光瞳面检测散射测量使用不对称差分剂量光栅和不对称焦点敏感光栅来确定离焦的根据本发明的实施例的方法的流程图。该示例中的方法可以使用如图7和图12所示的欠填充目标。图18中的步骤1602、1612和1614与参照图16所述的相同。然而，步骤1604至1610用光瞳面检测步骤取代。在步骤1804中：例如使用图3a中的传感器19，测量光瞳面中的-1阶和+1阶强度。在步骤1806中：例如使用图3a中的处理单元PU，计算-1阶与+1阶强度之间的差异以确定不对称性。
图19是利用光瞳面检测散射测量使用对称差分剂量光栅和不对称焦点敏感光栅来确定离焦的根据本发明的另一实施例的方法的流程图。与对于图18一样，该示例中的方法可以使用如图7和图12所示的欠填充目标。图19中的步骤1702和1712与参照图17所述的相同。然而，与图17相比，步骤1604至1712用参照图18描述的光瞳面检测步骤1804、仅针对焦点敏感光栅确定不对称性的步骤1906以及使用剂量敏感对称光栅测量的步骤1912取代。
步骤1912可以使用CD重构来进行以确定用于选择用于焦点敏感光栅的校准曲线的剂量。例如，可以利用完整重构循环从散射测量信号计算CD。可选地，可以在从测量的目标推断出剂量信息之前，用诸如CD-SEM(扫描电子显微镜)等的另一量测方法来进行剂量敏感对称或不对称目标的CD测量。然而，如上所述，CD-SEM慢并且重构也消耗时间。
可以使用剂量敏感对称目标对来获得曝光剂量，该剂量敏感对称目标对在最优工艺工作点处不同地印刷，但在最优工艺工作点处调用了类似的散射测量。通过恰当的目标设计，可以只依赖于有效曝光剂量来做出散射测量信号差异。
该示例的操作基于以下观察：
(1)对于小节距，p<200mm，大多数散射仪操作亚分辨率。这暗示仪器不能直接分辨目标的节距。
(2)特别地，密集的线/空间目标的散射测量信号由目标结构、例如形成图案的抗蚀剂层的有效介质行为支配。
(3)形成图案的层表现为具有依赖于方向的折射率nx和ny的材料。折射率很大程度上取决于线/空间比率并且几乎不取决于节距。
密集的线/空间目标的CD由剂量支配，如果工作点选择在异焦点(isofocal)处，即其中CD最小依赖于焦点所处位置。
作为示例，可以使用以下目标对：
目标1，节距80nm，CD 33nm，填充因数33nm/80nm＝0.41；和
目标2，节距100nm，CD 41nm，填充因数41nm/100nm＝0.41。
图10a和图10b(未按比例位置)示出了适用于光瞳面检测散射测量的这样的目标对。还有，在图14b中，DS3和DS4示意性地表示适用于图像面检测散射测量的目标对。对于这样的目标对，观察到：尽管节距上的显著差异，但散射测量信号差不多是相同的。例如，利用了用于各目标的光瞳强度I，
      小于1％。
各目标对中的散射测量信号敏感度对CD的变化非常类似，尽管具有微小的比例差异。这同样适用于对底层堆叠变化的敏感度。所以即使各目标对与其他的不同地印刷，但散射测量信号的行为对于CD和底层层叠变化是类似的。另一方面，剂量敏感度在目标对之间不同。
图20a和图20图示出目标对的剂量和焦点敏感度。图20a和图20b示出了对于两个目标(图20a：节距80nm，图20b：节距100nm)的具有在水平轴线上的焦点和在垂直轴线上的CD的波桑绘制曲线。示出了用于三个不同曝光剂量的绘图，BD(最佳曝光)、BE+1％和BE-1％。显而易见的是，剂量敏感度非常不同，并且焦点敏感度对于两个目标相当低。
图21示出图20a和图20b中示出的数据的“有效”CD差异、也就是用散射仪的敏感度上的差异加权的CD差异。显而易见的是，如使用散射仪测量的有效CD差异非常依赖于剂量，并几乎不依赖于焦点。
目标对设计的进一步优化是可以的。可以设计或者通过模拟或实验找到在相同剂量具有基本类似的散射测量信号但具有不同的CD和节距并因此具有非常不同的剂量敏感度的其他目标。
虽然在本文中称作目标对，但应该理解的是，具有不同剂量敏感度的三个或更多的目标也可以通过将这三个或更多的目标的测量结果简单组合而用于计算剂量。
图22是使用对称差分剂量敏感光栅的根据本发明的确定剂量的方法的流程图。确定在图22中示出的光刻设备中使用的光刻设备在衬底上的曝光剂量的示例方法如下。
在步骤2202中：利用光刻设备对晶片进行处理，以产生成对的对称的不同剂量敏感度光栅，例如如图10a和图10b中所示以及还有例如图14b中所示的DS3和DS4。使用光刻工艺以在衬底上产生第一结构，第一结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于光刻设备在衬底上的曝光剂量的形式；并且使用光刻工艺以在衬底上产生第二结构，第二结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于光刻设备在衬底上的曝光剂量的形式，但与第一结构相比对光刻设备在衬底上的曝光剂量具有不同的敏感度。
在步骤2203中：将衬底接收到检查设备中。
在步骤2207中：在利用辐射来照射第一结构时对散射辐射进行检测以获得第一散射仪信号，并且在利用辐射来照射第二结构时对散射辐射进行检测以获得第二散射仪信号。该步骤可以包括使零阶散射辐射与任何高阶散射辐射分离，并检测零阶散射辐射以获得各相应的散射仪信号。这确保了由目标对的不同节距产生的不同量的高阶衍射光线不被测量。照射辐射可以是如下选择的波长，使得使用选择的波长时第一和第二结构中每一个的节距是亚分辨率。这也确保了由目标对的不同节距产生的不同量高阶衍射光线不被测量。
在步骤2212中：使用第一和第二散射仪信号来确定用于产生第一结构的曝光剂量值，该确定基于：第一结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于光刻设备在衬底上的曝光剂量的形式；并且第二结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于光刻设备在衬底上的曝光剂量的形式，但与第一结构相比对光刻设备在衬底上的曝光剂量具有不同的敏感度。该步骤可以由执行计算机程序指令的诸如图3(a)中的PU等的处理单元来进行。该步骤可以进一步基于选择为对于相同曝光剂量而言使第一与第二散射仪信号之间的差异最小化的第一和第二结构的形式。这允许了散射仪信号之间的差异由剂量敏感度来支配。第一结构的至少一个特征和第二结构的至少一个特征可以包括具有不同的各自的节距但具有类似的线宽与节距比率的光栅。这具有通过使依赖于方向的折射率对于目标对中的每一个而言相同或类似而对于相同曝光剂量使第一与第二散射仪信号之间的差异最小化的效果。
图22中图示的测量剂量的方法可以应用于测量焦点的方法。这将参照图23和图24来说明。
诸如图14b中所示的DS3和DS4等的成对的差分剂量敏感目标的使用图示在图23中，图23是利用暗场散射测量使用对称差分剂量敏感光栅和不对称焦点敏感光栅来确定离焦的根据本发明的实施例的方法的流程图。步骤与针对图17描述的相同，除了步骤2304和2306是步骤1604和1606的修改版本以外，使得一阶(或更高)阶散射图像只针对焦点敏感光栅被测量。此外，插入步骤2307以对于不同剂量敏感对称光栅DS3和DS4中的每一个利用第三照射模式来测量零阶强度。该步骤对应于图22中的步骤2207。该第三照射模式选择零阶，而阻止来自检测器(图3a中的23)的散射照射的任何更高阶。本领域技术人员应该理解的是，这可以例如通过使用合适的孔13和/或场阑21(参照图3a)来实现。在专利公布US2010201963A1中描述了用于使零与更高衍射阶分离的这样的布置。该申请的内容通过引用合并于此。
根据图22的描述，在图23的步骤1712中，剂量值可以由从对应于目标DS3和DS4的感兴趣区域获得的零阶辐射强度的值之间的差异获得。测量的强度与目标的曝光中使用的剂量有关。该关系可以例如首先通过经由FEM来确定作为剂量的函数的对于DS3和DS4目标中的每一个的强度的强度对剂量校准曲线来获得。随后(例如在不同晶片)上进行对于DS3和DS4目标结构的强度的测量，并且利用强度对剂量校准曲线从强度推断出剂量值。
如参照图14b描述的，焦点敏感光栅不是必须物理上分离的。它们可以是一个物理目标。诸如参照图16、图17和图23所述等的检测方法允许剂量敏感和焦点敏感的信息用检查设备的一个通道分离。诸如图14b中所示等的这些目标也可以例如通过两个目标结构类型的正交放置(水平方向上的剂量敏感目标；垂直方向上的焦点敏感目标)而组合在晶片上的单一位置上。该组合也适用于光瞳检测散射测量模式，下面参照图24来讨论。
也可以使用光瞳面检测散射测量，如图24所示，或者作为暗场图像检测散射测量(如针对图6、图16、图17和图23所描述)的可选方案单独使用，或者与暗场图像检测散射测量组合使用，以获得散射测量信号，用于根据本发明的实施例使用。
图24是利用光瞳面检测散射测量使用对称差分剂量敏感光栅和不对称焦点敏感光栅来确定离焦的根据本发明的另一实施例的方法的流程图。如针对图19所描述的，该示例中的方法可以使用如图7中所示(用于焦点敏感光栅)和如图10a和图10b中所示(对于剂量敏感目标对)的欠填充目标。图24中的步骤1702、1804、1906、1912和1614与参照图19和之前的附图所描述的相同。然而，与图19相比，插入了步骤2307以对于不同剂量敏感对称光栅DS3和DS4中的每一个测量零阶强度。该步骤对应于图22中的步骤2207。照射辐射可以是如下选择的波长，使得使用选择的波长时第一和第二结构中的每一个的节距时亚分辨率。这确保了由该对的不同节距产生的不同高阶衍射不会在光瞳中被发现。所以，使用参照图22和图24描述的方法，可以将完整的光瞳信号用于确定CD或剂量差。这增加了测量的精准度。此外，由于检测出的差异只由一个参数、即剂量支配，所以不必具有详细的光瞳面图像。
虽然在上述示例中使用1衍射阶强度信号差异来确定不对称性，但不对称性信息也存在于更高衍射阶中。给出焦点或剂量与不对称性之间的明显关系的任何散射仪信号产生和处理将是合适的。类似地，但只与对称目标有关，当在上述示例中使用暗场1衍射阶强度信号差异来确定强度时，强度信息可能存在于更高衍射阶中。给出焦点或剂量与强度之间的明显关系的任何散射仪信号产生和处理将是合适的。本发明的实施例因此不限于使用1衍射阶强度信号差异。
本文中描述的实施例提高了剂量和焦点测量精度并降低了目标设计上的约束(放松对使剂量串扰用成本功能最小化的要求)。在实践中，这些剂量敏感目标可以只在晶片上的几个点处进行测量。
本文中描述的示例的可能应用是在扫描仪控制循环中以创建尽可能平坦的总剂量变化，由此补偿不希望的扫描仪剂量变化、掩模版贡献和过程贡献。
本文中描述的示例允许传统焦点剂量方法学至裸片内兼容目标大小的过渡。这是因为暗场图像检测散射测量允许分离从小目标散射的衍射阶。
本文中描述的示例允许通过差分敏感度目标设计的剂量的“正交”检测，也就是，剂量测量对通过处理构成目标的材料的堆叠产生的变化不敏感。这是因为任何这样的变化对于不同的剂量敏感目标两者都是共有的。
本文中描述的示例允许高采样密度，因为可以使用小的裸片内目标。
此外，当使用物体面图像检测时，如参照图22和图23所示，目标可以做成小于散射仪的光斑大小，权衡了用于目标大小减小的测量精准度。使用参照图20至图24描述的方法，不需要完整构建并且因此使散射仪设置选配方案简化。
本文中使用的术语“辐射”和“光束”包含所有类型的电磁辐射，包括紫外线(UV)辐射(例如，具有或大约365nm、355nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和超紫外线(EUV)辐射(例如，具有在5nm-20nm的范围内的波长)，以及诸如离子束或电子束等的粒子束。
术语“透镜”只要上下文允许，可以是指各种类型光学部件的任一个或组合，光学部件的包括折射型、反射型、磁性型、电磁型和静电型光学部件。
具体实施例的前述描述因此完整地披露了本发明的一般性质，其他人无需过度实验就可以通过应用本领域现有技术中的知识容易地修改和/或调节用于如具体实施例的各种应用，而不脱离本发明的一般概念。因此，基于本文中呈现的教示和引导，这样的调节和修改意在应该在所公开的实施例的等同方式的含义和范围内。应该理解的是，本文中的措词或术语是用于通过示例描述的目的，并且不是限制，使得本说明书的术语或措词应该由技术人员鉴于教示和引导来解释。
应该理解的是，具体实施方式部分意在用于解释权利要求，但发明内容和摘要部分不意在用于解释权利要求。发明内容和摘要部分可以阐述如由发明人设想的本发明的一个或多个但不是全部示例性实施例，并因此不意在以任何方式限制本发明和随附权利要求。
上面已经借助于图示了指定功能及其关系的实施的功能性构造块描述了本发明。为了描述方面，这些功能性构造块的界线在本文中没有任意限定。可以限定可选界线，只要指定功能及其关系被适当地进行。
具体实施例的前述描述因此完整地披露了本发明的一般性质，其他人无需过度实验就可以通过应用本领域现有技术中的知识容易地修改和/或调节用于如具体实施例的各种应用，而不脱离本发明的一般概念。因此，基于本文中呈现的教示和引导，这样的调节和修改意在应该在所公开的实施例的等同方式的含义和范围内。应该理解的是，本文中的措词或术语是用于描述的目的并且不是限制，使得本说明书的术语或措词应该由技术人员鉴于教示和引导来解释。
本发明的宽度和范围不应该由上述示例性实施例中的任何一个限制，而是应该只根据以下权利要求及其等同方式来限定。

Claims (35)

1.一种确定光刻工艺中使用的光刻设备在衬底上的曝光剂量的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)接收衬底，所述衬底包括使用所述光刻工艺产生的第一结构和第二结构；
(b)在利用辐射来照射所述第一结构时检测散射辐射，以获得第一散射仪信号；
(c)在利用辐射来照射所述第二结构时检测散射辐射，以获得第二散射仪信号；以及
(d)使用所述第一散射仪信号和所述第二散射仪信号来确定用于产生所述第一结构的曝光剂量值，该确定基于：
所述第一结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于所述光刻设备在所述衬底上的曝光剂量的形式；和
所述第二结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于所述光刻设备在所述衬底上的所述曝光剂量的形式，但与所述第一结构相比对所述光刻设备在所述衬底上的所述曝光剂量具有不同的敏感度。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：使用所述光刻工艺在所述衬底上产生所述第一结构，所述第一结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于所述光刻设备在所述衬底上的曝光剂量的形式；以及使用所述光刻工艺在所述衬底上产生所述第二结构，所述第二结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于所述光刻设备在所述衬底上的所述曝光剂量的形式，但与所述第一结构相比对所述光刻设备在所述衬底上的所述曝光剂量具有不同的敏感度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中使用所述第一散射仪信号和所述第二散射仪信号来确定用于产生所述第一结构的曝光剂量值进一步基于：已被选择为对于相同曝光剂量使所述第一散射仪信号与所述第二散射仪信号之间的差异最小化的所述第一结构和所述第二结构的形式。
4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述第一结构的所述至少一个特征和所述第二结构的所述至少一个特征包括具有不同的相应节距但类似的线宽与节距比率的光栅。
5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中检测散射辐射的步骤包括：使零阶散射辐射与任何更高阶散射辐射分离，并且检测所述零阶散射辐射以获得各相应的散射仪信号。
6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述照射辐射是如下选择的波长，使得使用所选择的波长时所述第一结构和所述第二结构中的每个结构的所述节距是亚分辨率。
7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中使用所述第一散射仪信号和所述第二散射仪信号来确定用于产生所述第一结构的曝光剂量值的步骤包括：使用对应于相应的所述第一散射仪信号和所述第二散射仪信号的第一测量强度和第二测量强度之间的差异。
8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在照射所述第一结构和所述第二结构时检测散射辐射的步骤使用图像面检测散射测量来进行。
9.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中在照射所述第一结构和所述第二结构时检测散射辐射的步骤使用光瞳面检测散射测量来进行。
10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在照射所述第一结构和所述第二结构时检测散射辐射的步骤同时地进行。
11.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述第一散射仪信号和所述第二散射仪信号用于基于所述第一结构和所述第二结构中的至少一个结构的至少一个特征具有如下轮廓来确定用于产生所述第一结构的曝光剂量值，所述轮廓具有取决于所述光刻设备的所述曝光剂量的不对称性，并且产生在用于确定所述曝光剂量值的相应的所述散射仪信号中的不对称性信息。
12.一种确定光刻工艺中使用的光刻设备在衬底上的曝光剂量的方法，所述方法包括以下步骤：
接收衬底，所述衬底包括使用所述光刻工艺产生的第三结构；
在利用辐射来照射所述第三结构时检测散射辐射，以获得第三散射仪信号；以及
基于所述第三结构具有至少一个特征，使用所述第三散射仪信号来校正使用权利要求1至11中的任一项所述的方法获得的用于所述光刻设备在所述衬底上的焦点的所述曝光剂量值，该至少一个特征具有如下轮廓，该轮廓具有取决于所述光刻设备在所述衬底上的焦点的形式。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：使用所述光刻工艺在所述衬底上产生所述第三结构，所述第三结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有如下轮廓，该轮廓具有取决于所述光刻设备在所述衬底上的焦点的形式。
14.一种确定光刻工艺中使用的光刻设备在衬底上的焦点的方法，所述方法包括以下步骤：
接收衬底，所述衬底包括产生的第三结构；
在利用辐射来照射所述第三结构时检测散射辐射以获得第三散射仪信号；以及
基于所述第三结构具有至少一个特征，利用所述第三散射仪信号和使用权利要求1至11中的任一项所述的方法获得的所述曝光剂量值来确定用于产生所述第三结构的焦点值，该至少一个特征具有如下轮廓，该轮廓具有取决于所述光刻设备在所述衬底上的焦点的形式。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：使用所述光刻工艺在所述衬底上产生第三结构，所述第三结构具有至少一个特征，该至少一个特征如下轮廓，该轮廓具有取决于所述光刻设备在所述衬底上的焦点的形式。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其中使用所述曝光剂量值来确定焦点值的步骤包括：使用所述曝光剂量值来选择校准曲线，该校准曲线用于在使用所述第三散射仪信号确定所述焦点值时使用。
17.根据权利要求14或15所述的方法，其中使用所述曝光剂量值来确定焦点值的步骤包括：使用具有与所述曝光剂量值有关的参数的模型。
18.一种检查设备，用于确定光刻工艺中使用的光刻设备在衬底上的曝光剂量，所述检查设备包括：
照射系统，被配置成利用辐射来照射使用所述光刻工艺在所述衬底上产生的第一结构和第二结构；
检测系统，被配置成检测通过照射所述第一结构产生的散射辐射以获得第一散射仪信号，并且被配置成检测通过照射所述第二结构产生的散射辐射以获得第二散射仪信号；和
处理器，被配置成使用所述第一散射仪信号和所述第二散射仪信号来确定用于产生所述第一结构的曝光剂量值，该确定基于：
所述第一结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于所述光刻设备在所述衬底上的曝光剂量的形式；和
所述第二结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于所述光刻设备在所述衬底上的所述曝光剂量的形式，但与所述第一结构相比对所述光刻设备在所述衬底上的所述曝光剂量具有不同的敏感度。
19.根据权利要求18所述的检查设备，其中所述处理器被配置成使用所述第一散射仪信号和所述第二散射仪信号来确定用于产生所述第一结构的曝光剂量值，该确定基于：已被选择为对于相同曝光剂量使所述第一散射仪信号与所述第二散射仪信号之间的差异最小化的所述第一结构和所述第二结构的形式。
20.根据权利要求18或19所述的检查设备，其中所述第一结构的所述至少一个特征和所述第二结构的所述至少一个特征包括具有不同的相应节距但类似的线宽与节距比率的光栅。
21.根据权利要求18至20中的任一项所述的检查设备，其中所述检测系统被配置成通过使零阶散射辐射与任何更高阶散射辐射分离并且检测所述零阶散射辐射以获得各相应的散射仪信号来检测散射辐射。
22.根据权利要求18至21中的任一项所述的检查设备，其中所述照射系统被配置成用如下波长的辐射来照射所述第一结构和所述第二结构，使得使用所述波长时所述第一结构和所述第二结构中的每个结构的所述节距是亚分辨率。
23.根据权利要求18至22中的任一项所述的检查设备，其中所述处理器被配置成：通过使用对应于相应的所述第一散射仪信号和所述第二散射仪信号的第一测量强度和第二测量强度之间的差异，使用所述第一散射仪信号和所述第二散射仪信号来确定用于产生所述第一结构的曝光剂量值。
24.根据权利要求18至23中的任一项所述的检查设备，其中所述处理器被配置成：使用所述第一散射仪信号和所述第二散射仪信号来确定用于产生所述第一结构的曝光剂量值，该确定基于所述第一结构和所述第二结构中的至少一个结构的至少一个特征具有如下轮廓来进行，该轮廓具有取决于所述光刻设备的所述曝光剂量的不对称性，并且产生在用于确定所述曝光剂量值的相应的所述散射仪信号中的不对称性信息。
25.根据权利要求18至24中的任一项所述的检查设备，其中所述照射系统被配置成利用辐射来照射使用所述光刻工艺在所述衬底上产生的第三结构，所述检测系统被进一步配置成检测通过照射所述第三结构产生的散射辐射以获得第三散射仪信号，并且所述处理器被进一步配置成使用所述第三散射仪信号来校正使用所述第一散射仪信号和所述第二散射仪信号获得的所述曝光剂量值，该校正基于所述第三结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有如下轮廓，该轮廓具有取决于所述光刻设备在所述衬底上的焦点的形式。
26.根据权利要求18至25中的任一项所述的检查设备，其中所述照射系统被配置成利用辐射来照射使用所述光刻工艺在所述衬底上产生的第三结构，所述检测系统被进一步配置成检测通过照射所述第三结构产生的散射辐射以获得第三散射仪信号，并且所述处理器被进一步配置成使用所述第三散射仪信号以及利用所述第一散射仪信号和所述第二散射仪信号获得的所述曝光剂量值来确定用于产生所述第三结构的焦点值，该确定基于所述第三结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有如下轮廓，该轮廓具有取决于所述光刻设备在所述衬底上的焦点的形式。
27.根据权利要求26所述的检查设备，其中所述处理器被配置成：通过使用所述曝光剂量值来选择校准曲线，使用所述曝光剂量值来确定焦点值，该校准曲线用于在使用所述第三散射仪信号确定所述焦点值时使用。
28.根据权利要求26所述的检查设备，其中所述处理器被配置成通过使用具有与所述曝光剂量值有关的参数的模型来使用所述曝光剂量值确定焦点值。
29.一种图案形成装置，用于确定光刻工艺中使用的光刻设备在衬底上的曝光剂量，所述图案形成装置包括目标图案，所述目标图案包括：
第一子图案，被配置成使用所述光刻工艺产生第一结构，所述第一结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于所述光刻设备在所述衬底上的曝光剂量的形式；和
第二子图案，被配置成使用所述光刻工艺产生第二结构，所述第二结构具有至少一个特征，该至少一个特征具有取决于所述光刻设备在所述衬底上的所述曝光剂量的形式，但与所述第一结构相比对所述光刻设备在所述衬底上的所述曝光剂量具有不同的敏感度。
30.根据权利要求29所述的图案形成装置，其中所述第一结构的所述至少一个特征和所述第二结构的所述至少一个特征包括具有不同的相应节距但类似的线宽与节距比率的光栅。
31.根据权利要求29或30所述的图案形成装置，其中所述第一子图案和所述第二子图案均被配置成使相应的第一结构和第二结构的至少一个特征产生为具有如下轮廓，该轮廓具有取决于所述光刻设备的所述曝光剂量的不对称性。
32.一种衬底，用于确定光刻工艺中使用的光刻设备在所述衬底上的曝光剂量，所述衬底包括目标，所述目标包括：
具有至少一个特征的第一结构，该至少一个特征具有如下轮廓，该轮廓具有取决于所述光刻设备在所述衬底上的焦点和所述曝光剂量的不对称性；以及
具有至少一个特征的第二结构，该至少一个特征具有如下轮廓，该轮廓具有取决于所述光刻设备在所述衬底上的所述焦点和所述曝光剂量的形式，但与所述第一结构相比对所述光刻设备在所述衬底上的所述焦点不太敏感，并且与所述第一结构相比对所述光刻设备在所述衬底上的所述曝光剂量更加敏感。
33.根据权利要求32所述的衬底，其中所述第一结构的所述至少一个特征和所述第二结构的所述至少一个特征包括具有不同的相应节距但类似的线宽与节距比率的光栅。
34.根据权利要求32或33所述的衬底，其中相应的所述第一结构和所述第二结构的至少一个特征具有如下轮廓，该轮廓具有取决于所述光刻设备的所述曝光剂量的不对称性。
35.一种制造器件的方法，其中器件图案使用光刻工艺被施加至一系列衬底，所述方法包括使用根据权利要求1至7中任一项所述的方法利用所述衬底中的至少一个来确定所述光刻设备的曝光剂量，并且根据确定曝光剂量的所述方法的结果来控制用于之后的衬底的所述光刻工艺。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107850858A (zh) * 2015-08-14 2018-03-27 科磊股份有限公司 工艺敏感计量系统及方法
CN110062913A (zh) * 2016-12-15 2019-07-26 Asml荷兰有限公司 测量结构的方法、检查设备、光刻系统和器件制造方法
CN110249268A (zh) * 2017-02-02 2019-09-17 Asml荷兰有限公司 量测方法和设备以及关联的计算机产品
CN112005157A (zh) * 2018-02-27 2020-11-27 Asml荷兰有限公司 用于确定衬底上的一个或更多个结构的特性的量测设备和方法
CN112204473A (zh) * 2018-04-09 2021-01-08 阿姆斯特丹自由大学基金会 确定结构特性的方法和量测设备

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2011816A (en) 2012-11-30 2014-06-04 Asml Netherlands Bv Method of determining dose and focus, inspection apparatus, patterning device, substrate and device manufacturing method.
KR102006316B1 (ko) 2014-02-17 2019-08-01 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 에지 배치 오차를 결정하는 방법, 검사 장치, 패터닝 디바이스, 기판 및 디바이스 제조 방법
US20170146465A1 (en) * 2014-06-19 2017-05-25 Nova Measuring Instruments Ltd. Test structure design for metrology measurements in patterned samples
NL2014938A (en) * 2014-06-30 2016-03-31 Asml Netherlands Bv Method of determining dose, inspection apparatus, patterning device, substrate and device manufacturing method.
JP6367021B2 (ja) * 2014-07-02 2018-08-01 東芝メモリ株式会社 露光条件解析方法
KR101948912B1 (ko) 2014-07-09 2019-02-15 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 검사 장치, 검사 방법 및 디바이스 제조 방법
US10133191B2 (en) 2014-07-21 2018-11-20 Asml Netherlands B.V. Method for determining a process window for a lithographic process, associated apparatuses and a computer program
US9841689B1 (en) 2014-08-22 2017-12-12 Kla-Tencor Corporation Approach for model calibration used for focus and dose measurement
KR101986258B1 (ko) 2014-08-29 2019-06-07 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 메트롤로지 방법, 타겟 및 기판
WO2016030227A1 (en) 2014-08-29 2016-03-03 Asml Netherlands B.V. Method for controlling a distance between two objects, inspection apparatus and method
CN107077079B (zh) 2014-09-01 2018-12-14 Asml荷兰有限公司 测量目标结构的属性的方法、检查设备、光刻系统和器件制造方法
WO2016050453A1 (en) 2014-10-03 2016-04-07 Asml Netherlands B.V. Focus monitoring arrangement and inspection apparatus including such an arragnement
US9739719B2 (en) * 2014-10-31 2017-08-22 Kla-Tencor Corporation Measurement systems having linked field and pupil signal detection
SG11201703585RA (en) * 2014-11-25 2017-06-29 Kla Tencor Corp Analyzing and utilizing landscapes
US10072921B2 (en) 2014-12-05 2018-09-11 Kla-Tencor Corporation Methods and systems for spectroscopic beam profile metrology having a first two dimensional detector to detect collected light transmitted by a first wavelength dispersive element
NL2016121A (en) 2015-02-06 2016-09-29 Asml Netherlands Bv A method and apparatus for improving measurement accuracy
US10168146B2 (en) * 2015-05-29 2019-01-01 Canon Kabushiki Kaisha Measuring shape of specular objects by local projection of coded patterns
KR102066588B1 (ko) * 2015-06-12 2020-01-15 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 검사 장치, 검사 방법, 리소그래피 장치, 패터닝 디바이스 및 제조 방법
US10101676B2 (en) 2015-09-23 2018-10-16 KLA—Tencor Corporation Spectroscopic beam profile overlay metrology
NL2017466A (en) * 2015-09-30 2017-04-05 Asml Netherlands Bv Metrology method, target and substrate
CN108369387B (zh) 2015-12-17 2020-11-03 Asml荷兰有限公司 使用非对称亚分辨率特征改善测量的光刻过程的光学量测术
NL2017933A (en) 2015-12-18 2017-06-26 Asml Netherlands Bv Focus monitoring arrangement and inspection apparatus including such an arrangement
NL2017844A (en) 2015-12-22 2017-06-28 Asml Netherlands Bv Focus control arrangement and method
WO2017114652A1 (en) 2015-12-28 2017-07-06 Asml Netherlands B.V. Alternative target design for metrology using modulation techniques
JP6742413B2 (ja) * 2015-12-31 2020-08-19 エーエスエムエル ホールディング エヌ．ブイ． 検査システムの焦点合わせ方法及び装置
WO2017178285A1 (en) 2016-04-15 2017-10-19 Asml Netherlands B.V. Method for adjusting actuation of a lithographic apparatus
US10018919B2 (en) * 2016-05-29 2018-07-10 Kla-Tencor Corporation System and method for fabricating metrology targets oriented with an angle rotated with respect to device features
WO2017212035A1 (en) * 2016-06-10 2017-12-14 Imec Vzw Metrology method and apparatus for a semiconductor manufacturing process
EP3309616A1 (en) 2016-10-14 2018-04-18 ASML Netherlands B.V. Method of inspecting a substrate, metrology apparatus, and lithographic system
EP3336606A1 (en) 2016-12-16 2018-06-20 ASML Netherlands B.V. Method for monitoring a characteristic of illumination from a metrology apparatus
EP3355337B8 (en) * 2017-01-27 2024-04-10 IMS Nanofabrication GmbH Advanced dose-level quantization for multibeam-writers
EP3435161A1 (en) * 2017-07-24 2019-01-30 ASML Netherlands B.V. Determining an edge roughness parameter of a periodic structure
EP3470924A1 (en) 2017-10-11 2019-04-17 ASML Netherlands B.V. Method of optimizing the position and/or size of a measurement illumination spot relative to a target on a substrate, and associated apparatus
US10739685B2 (en) * 2018-02-14 2020-08-11 Qoniac Gmbh Process control method for lithographically processed semiconductor devices
EP3598235A1 (en) * 2018-07-18 2020-01-22 ASML Netherlands B.V. Metrology apparatus and method for determining a characteristic relating to one or more structures on a substrate
EP3637187A1 (en) * 2018-10-12 2020-04-15 ASML Netherlands B.V. Method for measuring focus performance of a lithographic apparatus
EP3650941A1 (en) * 2018-11-12 2020-05-13 ASML Netherlands B.V. Method of determining the contribution of a processing apparatus to a substrate parameter
EP3798729A1 (en) * 2019-09-26 2021-03-31 ASML Netherlands B.V. Method for inferring a processing parameter such as focus and associated appratuses and manufacturing method
EP3800507A1 (en) * 2019-10-04 2021-04-07 Imec VZW A method for designing a metrology target
US10921716B1 (en) 2019-10-08 2021-02-16 International Business Machines Corporation Lithographic dose characterization
US11378394B1 (en) * 2020-12-11 2022-07-05 Kla Corporation On-the-fly scatterometry overlay metrology target
EP4016186A1 (en) * 2020-12-18 2022-06-22 ASML Netherlands B.V. Metrology method for measuring an etched trench and associated metrology apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040190008A1 (en) * 2003-01-17 2004-09-30 Kla-Tencor Corporation Method for process optimization and control by comparison between 2 or more measured scatterometry signals
US20050018164A1 (en) * 2003-02-11 2005-01-27 Asml Netherlands B.V. Exposure with intensity balancing to mimic complex illuminator shape
CN102272678A (zh) * 2008-12-30 2011-12-07 Asml荷兰有限公司 检验方法和设备、光刻设备、光刻处理单元和器件制造方法
CN102422227A (zh) * 2009-05-12 2012-04-18 Asml荷兰有限公司 用于光刻技术的检查方法

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3824639B2 (ja) 1994-08-02 2006-09-20 エイエスエムエル ネザランドズ ベスローテン フエンノートシャップ 基板上にマスクパターンを繰り返し写像する方法
US6483580B1 (en) 1998-03-06 2002-11-19 Kla-Tencor Technologies Corporation Spectroscopic scatterometer system
JP3556472B2 (ja) 1998-06-18 2004-08-18 株式会社東芝 露光量測定方法と露光量測定用マスク
US6879400B2 (en) 2000-12-11 2005-04-12 International Business Machines Corporation Single tone process window metrology target and method for lithographic processing
US20030160163A1 (en) 2002-02-25 2003-08-28 Alan Wong Optical metrology target design for simultaneous measurement of multiple periodic structures
JP3971255B2 (ja) * 2002-07-03 2007-09-05 株式会社東芝 露光量モニタ方法及び半導体デバイスの製造方法
US7119893B2 (en) * 2003-04-10 2006-10-10 Accent Optical Technologies, Inc. Determination of center of focus by parameter variability analysis
AU2003300005A1 (en) 2003-12-19 2005-08-03 International Business Machines Corporation Differential critical dimension and overlay metrology apparatus and measurement method
JP4580338B2 (ja) * 2004-12-23 2010-11-10 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置、エキシマ・レーザ、およびデバイス製造方法
US7534552B2 (en) * 2004-12-23 2009-05-19 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7439001B2 (en) * 2005-08-18 2008-10-21 International Business Machines Corporation Focus blur measurement and control method
US7695876B2 (en) * 2005-08-31 2010-04-13 Brion Technologies, Inc. Method for identifying and using process window signature patterns for lithography process control
DE102005046973B4 (de) 2005-09-30 2014-01-30 Globalfoundries Inc. Struktur und Verfahren zum gleichzeitigen Bestimmen einer Überlagerungsgenauigkeit und eines Musteranordnungsfehlers
JP4898419B2 (ja) * 2006-01-05 2012-03-14 キヤノン株式会社 露光量のおよびフォーカス位置のオフセット量を求める方法、プログラムおよびデバイス製造方法
US7916284B2 (en) * 2006-07-18 2011-03-29 Asml Netherlands B.V. Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method
KR101330944B1 (ko) 2007-10-15 2013-11-18 제이에스알 가부시끼가이샤 술폰 화합물, 술폰산염 및 감방사선성 수지 조성물
NL1036245A1 (nl) 2007-12-17 2009-06-18 Asml Netherlands Bv Diffraction based overlay metrology tool and method of diffraction based overlay metrology.
NL1036597A1 (nl) 2008-02-29 2009-09-01 Asml Netherlands Bv Metrology method and apparatus, lithographic apparatus, and device manufacturing method.
NL1036856A1 (nl) * 2008-04-24 2009-10-27 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
EP2149786A1 (en) 2008-08-01 2010-02-03 Unilever PLC Improvements relating to detergent analysis
US8129080B2 (en) * 2008-09-19 2012-03-06 Tokyo Electron Limited Variable resist protecting groups
US20110295555A1 (en) 2008-09-30 2011-12-01 Asml Netherlands B.V. Method and System for Determining a Lithographic Process Parameter
NL2004094A (en) 2009-02-11 2010-08-12 Asml Netherlands Bv Inspection apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and inspection method.
NL2004897A (en) * 2009-06-25 2010-12-27 Asml Netherlands Bv Producing a marker pattern and measurement of an exposure-related property of an exposure apparatus.
NL2005162A (en) * 2009-07-31 2011-02-02 Asml Netherlands Bv Methods and scatterometers, lithographic systems, and lithographic processing cells.
JP2013502592A (ja) 2009-08-24 2013-01-24 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． メトロロジ方法および装置、リソグラフィ装置、リソグラフィプロセシングセル、およびメトロロジターゲットを備える基板
JP5765345B2 (ja) 2010-10-26 2015-08-19 株式会社ニコン 検査装置、検査方法、露光方法、および半導体デバイスの製造方法
KR101492205B1 (ko) 2010-11-12 2015-02-10 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 메트롤로지 방법 및 장치, 리소그래피 시스템, 및 디바이스 제조 방법
US9223227B2 (en) * 2011-02-11 2015-12-29 Asml Netherlands B.V. Inspection apparatus and method, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method
WO2013189724A2 (en) 2012-06-22 2013-12-27 Asml Netherlands B.V. Method of determining focus, inspection apparatus, patterning device, substrate and device manufacturing method
WO2014081913A1 (en) 2012-11-21 2014-05-30 Kla-Tencor Corporation Process compatible segmented targets and design methods
NL2011706A (en) * 2012-11-30 2014-06-04 Asml Netherlands Bv Method and apparatus for determining lithographic quality of a structure.
NL2011816A (en) 2012-11-30 2014-06-04 Asml Netherlands Bv Method of determining dose and focus, inspection apparatus, patterning device, substrate and device manufacturing method.
WO2014198516A1 (en) * 2013-06-12 2014-12-18 Asml Netherlands B.V. Method of determining critical-dimension-related properties, inspection apparatus and device manufacturing method
JP6532479B2 (ja) 2014-03-31 2019-06-19 ケーエルエー−テンカー コーポレイション スキャタロメトリ計測法を用いた焦点測定
NL2014938A (en) * 2014-06-30 2016-03-31 Asml Netherlands Bv Method of determining dose, inspection apparatus, patterning device, substrate and device manufacturing method.
CN107924132B (zh) * 2014-08-28 2021-02-12 Asml荷兰有限公司 检查设备、检查方法和制造方法
KR101986258B1 (ko) * 2014-08-29 2019-06-07 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 메트롤로지 방법, 타겟 및 기판
WO2016078862A1 (en) * 2014-11-21 2016-05-26 Asml Netherlands B.V. Metrology method and apparatus
CN107111245B (zh) * 2014-12-19 2019-10-18 Asml荷兰有限公司 测量非对称性的方法、检查设备、光刻系统及器件制造方法
US9766554B2 (en) * 2015-03-16 2017-09-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method and apparatus for estimating focus and dose of an exposure process
KR102048794B1 (ko) * 2015-04-21 2020-01-08 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 계측 방법 및 장치, 컴퓨터 프로그램 및 리소그래피 시스템
KR102066588B1 (ko) * 2015-06-12 2020-01-15 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 검사 장치, 검사 방법, 리소그래피 장치, 패터닝 디바이스 및 제조 방법
NL2016925A (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Asml Netherlands Bv Method of metrology, inspection apparatus, lithographic system and device manufacturing method
NL2017300A (en) * 2015-08-27 2017-03-01 Asml Netherlands Bv Method and apparatus for measuring a parameter of a lithographic process, substrate and patterning devices for use in the method
NL2017466A (en) * 2015-09-30 2017-04-05 Asml Netherlands Bv Metrology method, target and substrate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040190008A1 (en) * 2003-01-17 2004-09-30 Kla-Tencor Corporation Method for process optimization and control by comparison between 2 or more measured scatterometry signals
US20050018164A1 (en) * 2003-02-11 2005-01-27 Asml Netherlands B.V. Exposure with intensity balancing to mimic complex illuminator shape
CN102272678A (zh) * 2008-12-30 2011-12-07 Asml荷兰有限公司 检验方法和设备、光刻设备、光刻处理单元和器件制造方法
CN102422227A (zh) * 2009-05-12 2012-04-18 Asml荷兰有限公司 用于光刻技术的检查方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107850858A (zh) * 2015-08-14 2018-03-27 科磊股份有限公司 工艺敏感计量系统及方法
CN107850858B (zh) * 2015-08-14 2021-03-09 科磊股份有限公司 工艺敏感计量系统及方法
CN110062913A (zh) * 2016-12-15 2019-07-26 Asml荷兰有限公司 测量结构的方法、检查设备、光刻系统和器件制造方法
CN110062913B (zh) * 2016-12-15 2022-03-22 Asml荷兰有限公司 测量结构的方法、检查设备、光刻系统和器件制造方法
CN110249268A (zh) * 2017-02-02 2019-09-17 Asml荷兰有限公司 量测方法和设备以及关联的计算机产品
CN112005157A (zh) * 2018-02-27 2020-11-27 Asml荷兰有限公司 用于确定衬底上的一个或更多个结构的特性的量测设备和方法
CN112005157B (zh) * 2018-02-27 2023-03-03 Asml荷兰有限公司 用于确定衬底上的一个或更多个结构的特性的量测设备和方法
US11650047B2 (en) 2018-02-27 2023-05-16 Asml Netherlands B.V. Metrology apparatus and method for determining a characteristic of one or more structures on a substrate
CN112204473A (zh) * 2018-04-09 2021-01-08 阿姆斯特丹自由大学基金会 确定结构特性的方法和量测设备
CN112204473B (zh) * 2018-04-09 2023-08-15 阿姆斯特丹自由大学基金会 确定结构特性的方法和量测设备

Also Published As

Publication number Publication date
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TW201428432A (zh) 2014-07-16
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KR102104843B1 (ko) 계측 방법 및 장치, 컴퓨터 프로그램 및 리소그래피 시스템
JP6377187B2 (ja) リソグラフィのためのメトロロジ
CN104395830B (zh) 确定聚焦的方法、检查设备、图案形成装置、衬底以及器件制造方法
US8867020B2 (en) Metrology method and apparatus, and device manufacturing method
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